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平面剪切来流作用下串列布置三圆柱流致运动特性研究 被引量：9
1
作者 涂佳黄 谭潇玲 +3 位作者 邓旭辉 郭小刚 梁经群 张平 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第3期787-802,共16页
基于四步半隐式特征线分裂算子有限元方法,对Re=100时,剪切来流作用下串列三圆柱体双自由度流致振动问题进行了数值计算.首先,与现有文献结果进行对比验证该方法的正确性.然后,着重分析剪切率、固有频率比和折减速度三个关键参数对串列... 基于四步半隐式特征线分裂算子有限元方法,对Re=100时,剪切来流作用下串列三圆柱体双自由度流致振动问题进行了数值计算.首先,与现有文献结果进行对比验证该方法的正确性.然后,着重分析剪切率、固有频率比和折减速度三个关键参数对串列三圆柱体结构流致动力响应及流场特性的影响.数值计算结果表明:剪切率、固有频率比与折减速度对结构振幅和运动轨迹的影响较大.随剪切率的增大,上游圆柱最大振幅的变化与单圆柱工况类似.中下游圆柱最大振幅会增大且会出现双向共振现象,同时,发生共振响应区域会扩大.随固有频率比的增大,上游圆柱顺流向锁定区间范围会减小,而中下游圆柱双向锁定区间会扩大.另一方面,均匀来流作用下,结构运动轨迹以'8'字形和不规则形状为主.随剪切率的增大,锁定区间内运动轨迹会由'8'字形转变为'雨滴'形.在大剪切率与高固有频率比工况下,中游圆柱体结构运动轨迹会出现'双雨滴'形状.最后,通过对流场特性的分析,揭示了剪切来流作用下串列三圆柱结构流致运动响应的内在机理. 展开更多
关键词 平面剪切来流 串列三圆柱 流致运动 动力响应 流场特性
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剪切来流下串列三圆柱横向振动响应机理研究 被引量：2
2
作者 谭潇玲 涂佳黄 +2 位作者 雷平 梁经群 邓旭辉 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2021年第20期89-99,共11页
基于四步半隐式特征线分裂算子有限元方法,对低雷诺数工况下串列布置三圆柱体结构的单自由度流致振动问题进行了数值模拟,并重点分析了雷诺数、剪切率以及折减速度这三个关键参数对三圆柱体横流向动力响应、流体力、相位、频谱特性以及... 基于四步半隐式特征线分裂算子有限元方法,对低雷诺数工况下串列布置三圆柱体结构的单自由度流致振动问题进行了数值模拟,并重点分析了雷诺数、剪切率以及折减速度这三个关键参数对三圆柱体横流向动力响应、流体力、相位、频谱特性以及尾流模态的影响。计算结果表明,随雷诺数的增加,三圆柱体结构的最大振幅值增大,且超过共振区间后中下游两圆柱体振幅值在不同剪切率工况下的差异明显增大。不同雷诺数工况下,三圆柱体结构的振幅曲线随剪切率呈现出阶段性变化。雷诺数的增加对下游圆柱体升阻力系数最大值的影响较大,而剪切率对结构表面受力的影响则主要集中于共振区间以及大折减速度范围内的升力系数均方根值。随着雷诺数和剪切率的增加,中下游两圆柱体相位差发生转变以及“相位开关”后出现的“下凹段”所对应的范围明显扩大。另外,横流向位移PSD曲线中频率的阶数以及主频所对应的能量值变化较大。在流体速度差以及惯性作用的影响下,三圆柱体结构的尾流模态呈现出较大的不规则性。 展开更多
关键词 平面剪切来流 动力响应 流体力系数 相位阶段变化 尾流模态
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剪切来流作用下串列布置双圆柱流致运动分析 被引量：1
3
作者 涂佳黄 杨枝龙 +2 位作者 邓旭辉 梁经群 郭小刚 《应用力学学报》 CSCD 北大核心 2017年第6期1048-1054,共7页
基于任意拉格朗日-欧拉方法,将四步半隐式特征线分裂算子有限元与动网格技术相结合,并发展了一种求解流致振动问题的算法。首先,通过求解文献中经典涡激振动算例来验证本文方法的正确性;然后,着重分析了雷诺数Re=160与间距比Lx/D=5.5工... 基于任意拉格朗日-欧拉方法,将四步半隐式特征线分裂算子有限元与动网格技术相结合,并发展了一种求解流致振动问题的算法。首先,通过求解文献中经典涡激振动算例来验证本文方法的正确性;然后,着重分析了雷诺数Re=160与间距比Lx/D=5.5工况,折减速度与剪切率两个关键参数对串列排布双圆柱两自由度流致运动特性的影响。计算结果表明:随折减速度的增加,上游圆柱振幅变化与单圆柱工况一致;但是,下游圆柱顺流向振幅的变化较为剧烈,且横流向的振幅曲线中会出现两个峰值。随剪切率的增加,双圆柱体两个方向的频率锁定区间会扩大,尤其对顺流向的振幅影响较大。另外,双圆柱体的运动轨迹以‘8’字形与‘O’形为主。最后,分析了剪切来流对双圆柱体之间互扰机制的影响,以及下游圆柱的涡致动力响应特征所发生的变化。 展开更多
关键词 四步半隐式特征线分裂算子法 平面剪切来流 串列排布 流致运动 钝体结构
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射流出口复杂流场的流动显示分析
4
作者 蒋运幸 余宇轩 +1 位作者 谢锡麟 麻伟巍 《复旦学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2013年第5期601-607,617,共8页
利用流动显示技术,观察并分析了内射流出口处形状改变(大矩形、小矩形、正方形、大椭圆、小椭圆、圆形)时,以及射流出口处形成平面对称剪切流时,涡流的生成、发展、配对、归并以及破裂的空间演化行为.实验发现:以上两个实验背景下均存... 利用流动显示技术,观察并分析了内射流出口处形状改变(大矩形、小矩形、正方形、大椭圆、小椭圆、圆形)时,以及射流出口处形成平面对称剪切流时,涡流的生成、发展、配对、归并以及破裂的空间演化行为.实验发现:以上两个实验背景下均存在环涡结构及螺旋涡结构.环涡的归并存在"偶极子"和"三极子"现象.环涡结构在速度的诱导下发生偏转,并且在一定的雷诺数临界值后形成了螺旋涡结构,此雷诺数临界值与射流出口处的形状有关.螺旋涡在雷诺数的变化下有不同的结构;其旋转方向随着速度比的变化存在左旋、右旋现象;同时其螺距随着速度比的增加而增大. 展开更多
关键词 复杂流场 射流出口形状 平面对称剪切流 涡的结构 流动显示
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实验研究平面对称剪切流中的螺旋涡
5
作者 蒋运幸 谢锡麟 麻伟巍 《水动力学研究与进展（A辑）》 CSCD 北大核心 2013年第5期626-632,共7页
该文通过自行研制的平面剪切流设备,在一定的风速比下产生螺旋涡结构,运用流动显示技术,直观观察到螺旋涡结构的产生,以及非归并和归并的现象,并且得到了相应的风速比范围。同时通过动态测量技术,通过自功率谱、互谱和空间相位斑图对螺... 该文通过自行研制的平面剪切流设备,在一定的风速比下产生螺旋涡结构,运用流动显示技术,直观观察到螺旋涡结构的产生,以及非归并和归并的现象,并且得到了相应的风速比范围。同时通过动态测量技术,通过自功率谱、互谱和空间相位斑图对螺旋涡的非归并以及归并情形所对应的频率、波速以及波数做了定量分析。 展开更多
关键词 平面对称剪切流 螺旋涡结构 流动显示 动态测量
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